新研究以地球做巨型放大鏡觀察天體

想像一下，在和月球差不多的位置設置一台太空望遠鏡，把地球作為一個巨型放大鏡觀測太空中的天體。科學家計算認為，這樣的方案可以達到將天體光線亮度放大數萬倍的效果，有利於探測潛在威脅地球的小行星、觀測較暗淡的系外行星等。

2020年左右即將建成的歐洲極大望遠鏡(E-ELT)主鏡直徑近40米，將是世界上最大的望遠鏡。然而這份哥倫比亞大學(Columbia University)的天文學家David Kipping近期發表在論文預印網上的研究，提出在距離地球比月球稍微遠一點的地點設置一台鏡面直徑1米的望遠鏡，可以達到相當於鏡面直徑150米的望遠鏡的效果——遠處暗淡的物體的亮度可被放大數萬倍。

Kipping說早在13年前他研究大氣層的綠色閃光現象時，產生了這個想法的靈感。太陽落到地平線之下瞬間，在合適的條件下光線有時會折射出現一種綠色閃光。於是Kipping想，如果位於太空中某個有利的位置，當太陽在地球背面經過時，陽光被地球一圈的大氣層折射後，就會看到一整圈綠色的光環。

其實Kipping還想過用太陽做放大鏡。太陽的引力把光線匯聚到太空中位於某處的探測器上，可以把光線放大1萬億倍，甚至能看到系外行星地表的景象。但是，探測器必須位於地球與太陽間距550倍、比海王星更遠20倍的地方。按照現在的技術，人類的飛船要一個世紀才能抵達。

用地球做放大鏡則可行得多。按照Kipping的計算，來自緊靠地球背後物體的光線在地球和月球間距85%的地方聚焦。然而抵達這個焦點的光線，要經過低層大氣層，那裡雲多氣流動蕩多。如果把探測器移遠150萬公里，讓焦點位於月球4倍遠的地方，光線將經過位於13.7公里的大氣平流層，那裡平靜得多、沒有雲層。

Kipping的計算顯示，一個鏡面直徑1米的望遠鏡，觀測一個晚上，將能觀測到亮度是原來亮度2.25萬倍的物體——相當於使用一個鏡面150米的望遠鏡的效果。

這樣的放大倍數，有利於觀測暗淡的天體、或掃描太空探測任何小型天體、暗淡的小行星，或能捕捉系外行星經過它們的恆星時對恆星光線造成的細微變化。

但是Kipping說，大氣層不夠穩定，將其作為「鏡片」拍攝的照片將比較模糊，無法和哈勃(Hubble)這樣的望遠鏡相比。但是這個放大鏡可以幫助科學家觀測到其它望遠鏡觀測不到的很暗淡的天體，比如小型系外行星、或是對地球有潛在威脅的小行星等。

Kipping承認，真的要實現這樣的計劃，未來還有很多細節需要考慮。

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